【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線通信，更具體地，涉及一種帶內干擾信號估算和識別方法及系統。
技術介紹
1、隨著無線通信技術的發展，無線通信產品越來越豐富，無線電信號的干擾問題日益嚴重，特別是在軍用電臺無線電通信中，不僅要面臨戰場中惡劣的電磁環境，還要應對敵軍針對性的反通信手段。因此，在電臺設計中，電臺的抗信息截獲、抗干擾性能和通信穩定性成為電臺設計的關鍵指標。在超短波電臺是設計中常用的抗干擾技術有：擴頻通信技術、糾錯編碼和交織技術、空閑信道搜索技術、功率自適應技術和導頻序列隨機化技術等。其中空閑信道搜索(free?channel?search,fcs)技術是一種新型的抗干擾通信技術，該技術的實現方法主要是通過對無線電接收機工作頻段上的通信信道進行掃描判斷，選擇出最優的通信信道進行無線電收發。因此，如何搜索出最優的通信信道，成為實現這一通信技術的關鍵。
2、但在選取最優通信信道時通常會存在信道干擾，所述信道干擾主要包括阻塞干擾、瞄準干擾和掃頻干擾等干擾，因此為了選出最優的通信信道實現fcs通信技術的關鍵是對信道干擾進行準確的估算，信道干擾估算主要方式有：主動模式和被動模式。主動模式主要在兩個電臺通信期間利用收發信道搜索模式幀的方式估算出誤碼率、多徑延時和頻偏等參數，交換收發雙方所處環境的最優信道等信息，給電臺選擇通信信道做出參考；被動模式主要是在電臺接收機空閑的時候定時切換頻點，循環掃描各個信道的信號接收信息，對各個信道干擾情況做出判斷，并形成或更新信道質量排序表。在fcs通信中，采用單獨的主動模式或者單獨的被動模式都難以選擇出質量
3、因此，針對上述通信特點，本專利技術結合超短波電臺的設計特點，根據信道干擾情況，將干擾信號分為寬帶干擾和單頻干擾，設計一種帶內干擾信號估算和識別方法及系統，應用該系統裝置實現fcs通信在被動模式下進行通信信道質量的判斷，并在工程實踐中進行應用。
技術實現思路
1、本專利技術旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷(不足)，提供一種帶內干擾信號估算和識別方法及系統，用于實現通過主動模式和被動模式結合來對信道質量進行評估，大大降低了干擾信號識別和處理的時間和運算量，能夠快速地選擇出最優的通信信道。
2、第一方面，本專利技術采取的技術方案是一種帶內干擾信號估算和識別方法，所述方法包括：
3、s1：從fcs通信電臺界面中選擇不同的通信頻表和輸入信道估算控制參數，將每個通信頻表內包含n1個通信頻點設為{f0,f1,f2,......fn-1}，其中，其通信信道的數量為n個，信道帶寬為δf；
4、s2：對通信頻表內的每個通信信道進行信道質量參數評估，得到具有n個通信信道質量等級的信道質量等級表；
5、s3：根據信道質量等級表來完成一輪該通信頻表在被動模式下通信信道質量的判斷，從而做出選頻決策。
6、在本專利技術中主要描述的是一種被動模式的信道參數評估方法，通過將通信環境中常見的掃頻式干擾、阻塞式干擾和壓制式干擾等寬帶干擾信號統一轉化為能量等級來表征其干擾強度，從而大大地減少了上層處理器模塊的數據處理量，并且通過評估每個信道的質量參數得到信道質量等級表，可以確保選擇到質量較高的信道進行通信，減少因信道干擾或衰落導致的通信失敗和數據丟失，從而提高整體通信的可靠性，同時直接根據生成的信道質量等級表來完成通信頻表在被動模式下通信信道質量的判斷，從而可以直接根據判斷結果來供系統做出選頻決策，有效地避免在干擾較大的信道上進行通信，減少鄰近信道之間的干擾，提高信號的整體質量，從而提高傳輸的清晰度和穩定性，同時由于在fcs通信被動模式下通信信道質量的判斷是在接收機空閑時段內定期對信道質量進行評估的，因此，在信道質量發生變化時也能夠及時切換到更好的信道，以保持良好的通信質量。
7、優選地，在所述步驟s2中包括：
8、s21：對輸入的射頻信號進行混頻生成零中頻的基帶信號，然后對基帶信號進行ad采樣和下變頻濾波，輸出采樣率為fs的數字信號，設采樣點為n2個，并將n2個采樣點數據存儲到存儲器中；
9、s22：存儲器完成n2個采樣點數據存儲后輸出fft使能，依次輸出讀取地址并讀取n2個采樣點進行fft變換處理生成頻域數據，輸出n2個頻點對應的fft值得到fft處理結果；
10、s23：根據fft處理結果計算n2個頻點所對應的信號強度；
11、s24：將信號強度計算結果分別進行寬帶干擾處理和單頻干擾處理，得到信道參數計算結果；
12、s25：利用s24計算得到的信道參數計算結果與輸入信道估算控制參數進行排序對比，然后綜合所有數據生成信道質量等級表。
13、在本專利技術中通過對輸入的信號進行混頻、采樣以及fft變換等處理，然后計算處理后的寬帶干擾信號的能量，直接采用模值的平方值作為能量參考值，最后通過直接評估來輸出干擾等級，從而無需進行對數運算，有效地減少了計算過程中的數據量，降低了干擾信號識別和處理的時間，提高了處理效率。
14、優選地，在所述步驟s22中，n2個頻點數據的fft結果的頻率分辨率為fs/n2，其輸出n2個頻點{0，1，2，......,(n2-1)}對應的fft值為
15、{(a0+b0j),(a1+b1j),......,(a(n2-1)+b(n2-1)j)}，
16、其中a為采樣頻點i路數據，作為復數實部；b為采樣頻點q路數據，作為復數虛部；j為虛數單位。
17、在本申請中輸出fft值可以幫助識別信號中的噪聲和干擾，在頻域中，噪聲和干擾通常表現為特定頻點上的能量增加，通過分析fft值，可以找到并減小這些干擾，提升信號質量。
18、優選地，在所述步驟s23中為了減少計算量，將第i個頻點的強度計算公式設置為各頻點fft值的模的平方，所述強度計算公式為：
19、
20、最終輸出信號頻點對應的信號強度為：
21、{(0,e0),(1,e1),......(n2-1,e(n2-1)),}。
22、通過利用fft值的模的平方來作為能量參考值，從而簡化了計算過程，減少數據的計算量，提高信號處理效率。
23、優選地，在步驟s24中，所述寬帶干擾處理包括：
24、s241：對δf帶寬內的數據進行平均能量值計算；
25、s242：預先設置h個門限值范圍并根據計算得到的平均能量值將寬頻干擾等級分為h級；
26、s243：根據閾值公式輸出信道寬頻干擾評估值p1。
27、優選地，所述平均能量值計算公式為：
28、
29、其中，u為平均能量值，n2為頻點數量，ei為信號強度。
30、通過預設若干個門限值范圍來將寬頻干擾等級劃分為若干個等級，可以更系統性地評估干擾的強度和性質，提高本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種帶內干擾信號估算和識別方法，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在所述步驟S22中，N2個頻點數據的FFT結果的頻率分辨率為fs/N2，其輸出N2個頻點{0，1，2，......,(N2-1)}對應的FFT值為{(a0+b0j),(a1+b1j),......,(a(N2-1)+b(N2-1)j)}，
3.根據權利要求2所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在所述步驟S23中為了減少計算量，將第i個頻點的強度計算公式設置為各頻點FFT值的模的平方，所述強度計算公式為：
4.根據權利要求3所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在步驟S24中，所述寬帶干擾處理包括：
5.根據權利要求4所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，所述平均能量值計算公式為：
6.根據權利要求5所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在步驟S24中，所述單頻干擾處理包括：對N2個頻點內的信號強度進行排序處理，找出P2個大于十倍平均能量的FFT頻點數，若
7.一種帶內干擾信號估算和識別系統，其特征在于，所述系統包括:
8.根據權利要求7所述的一種帶內干擾信號估算和識別系統，其特征在于，在所述信號能量計算模塊中第i個頻點的強度計算公式為各個頻點FFT值的模的平方，其公式為：
9.根據權利要求8所述的一種帶內干擾信號估算和識別系統，其特征在于，在所述寬頻干擾處理單元中首先對Δf帶寬內的數據進行平均能量值計算，該公式為然后預先設置h個門限值范圍并根據計算得到的U值將寬頻干擾等級分為h級，最后根據閾值公式輸出信道寬頻干擾評估值P1。
10.根據權利要求9所述的一種帶內干擾信號估算和識別系統，其特征在于，在所述單頻干擾識別單元中通過在N2個頻點內的信號強度進行排序處理，得到P2個大于十倍平均能量的FFT頻點數，若P2>0,則該通信信道在Δf帶寬內存在P2個單頻干擾頻點。
...【技術特征摘要】
1.一種帶內干擾信號估算和識別方法，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在所述步驟s22中，n2個頻點數據的fft結果的頻率分辨率為fs/n2，其輸出n2個頻點{0，1，2，......,(n2-1)}對應的fft值為{(a0+b0j),(a1+b1j),......,(a(n2-1)+b(n2-1)j)}，
3.根據權利要求2所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在所述步驟s23中為了減少計算量，將第i個頻點的強度計算公式設置為各頻點fft值的模的平方，所述強度計算公式為：
4.根據權利要求3所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在步驟s24中，所述寬帶干擾處理包括：
5.根據權利要求4所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，所述平均能量值計算公式為：
6.根據權利要求5所述的一種帶內干擾信號估算和識別方法，其特征在于，在步驟s24中，所述單頻干擾處理包括：對...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇鋒，周杰，李飛，韋萬書，楊翔，
申請(專利權)人：廣州海格通信集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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